{"id":34294,"date":"2023-02-27T10:32:00","date_gmt":"2023-02-27T09:32:00","guid":{"rendered":"https:\/\/ultraaqua.com\/blog\/toc-reduction-water-treatment\/"},"modified":"2024-12-19T09:35:55","modified_gmt":"2024-12-19T08:35:55","slug":"toc-reduktion-wasseraufbereitung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ultraaqua.com\/de\/blog\/toc-reduktion-wasseraufbereitung\/","title":{"rendered":"Wie man den Gesamtkohlenstoffgehalt (TOC) in der Wasseraufbereitung reduziert"},"content":{"rendered":"\n<p>TOC ist die Abk\u00fcrzung f\u00fcr Total Organic Carbon (Gesamter organischer Kohlenstoff), der sich im Bereich der Wasseraufbereitung auf die gesamte Menge an organischem Kohlenstoff im Wasser bezieht.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Reduzierung von Total Organic Carbon (TOC) im Wasser ist entscheidend in Anwendungen wie Mikroelektronik und Halbleiterindustrie, Pharmazie, Lebensmittel- und Getr\u00e4nkeindustrie sowie in der Abwasseraufbereitung, um die Erf\u00fcllung der Anforderungen an ultrapures Wasser sicherzustellen.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Die Risiken bei der Nicht-Reduzierung von TOC in reinem Wasser<\/h2>\n\n\n\n<p>Das Nichterf\u00fcllen der hohen Standards f\u00fcr konstante Wasserreinheit in den oben genannten Anwendungen kann erhebliche Folgen haben. Um diesen hohen Anforderungen an die Wasserqualit\u00e4t gerecht zu werden, ist ein wesentlicher Bestandteil des Prozesses, die Gesamtmenge an organischem Kohlenstoff im Wasser zu untersuchen.<\/p>\n\n\n\n<p>Dies ist beispielsweise in der Lebensmittel- und Getr\u00e4nkeproduktion von Bedeutung, wo ultrapures Wasser eine entscheidende Rolle f\u00fcr die Haltbarkeit und die Gesamtqualit\u00e4t der Produkte spielt. In solchen Umgebungen k\u00f6nnen selbst kleinste Verunreinigungen erhebliche negative Auswirkungen haben, die zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten f\u00fchren. Daher ist die kontinuierliche Verf\u00fcgbarkeit von hochwertigem Wasser unerl\u00e4sslich, um eine gleichbleibende Produktqualit\u00e4t und Zuverl\u00e4ssigkeit sicherzustellen. Es ist somit von grundlegender Bedeutung, die Menge an organischem Kohlenstoff im Wasser in diesen Anwendungen zu messen, um zu bewerten, ob das Wasser sicher verwendet werden kann.<\/p>\n\n\n\n<p>Ein weiteres Beispiel ist die Pharmaindustrie, die au\u00dfergew\u00f6hnlich hohe Anforderungen an die Hygiene stellt und daher eine vertrauensw\u00fcrdige und konsistente Quelle f\u00fcr ultrapures Wasser ben\u00f6tigt.<\/p>\n\n\n\n<p>Dies erfordert L\u00f6sungen, die eine effektive Reduzierung von TOC gew\u00e4hrleisten k\u00f6nnen \u2013 ein Problem, das durch den Einsatz von <a href=\"https:\/\/ultraaqua.com\/de\/uv-technologie\/\">UV-Technologie<\/a> gel\u00f6st werden kann.<\/p>\n\n\n\n<p><em>&#8222;Im Gegensatz zu Europa spielen die Elektronik- und Halbleiterindustrien eine wichtige Rolle in der wirtschaftlichen Entwicklung der ASEAN-Region. Kunden in solchen Industrien fordern stets ultrapures Wasser (UPW), um die Produktion ihrer hochwertigen Produkte zu erm\u00f6glichen. UV-Technologie wird nicht nur f\u00fcr eine effektive Desinfektion ben\u00f6tigt, sondern auch f\u00fcr die TOC-Entfernung. ULTRAAQUA hat sich schnell auf dem asiatischen Markt als wettbewerbsf\u00e4higer Hersteller effektiver TOC-Entfernungsl\u00f6sungen im Hinblick auf die Lebenszykluskosten etabliert.&#8220;<\/em><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Wachira Pintong, Nam Solutions and Technologies Co., LTD.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Reduzierung von Total Organic Carbon (TOC) im Wasser<\/h2>\n\n\n\n<p>Die Reduzierung von TOC im Wasser erfordert den Einsatz einer h\u00f6heren UV-Energie, die bei einer Wellenl\u00e4nge von 185 nm erzeugt wird. Die&nbsp;<a href=\"https:\/\/ultraaqua.com\/de\/produkt\/ultratox-serie\/\">TOC-Reduktionssysteme<\/a>&nbsp;von ULTRAAQUA verwenden UV-Lampen, die Licht bei dieser Wellenl\u00e4nge aussenden. Die Lichtenergie f\u00f6rdert die Bildung von OH-Radikalen durch die Photolyse von Wasser. Die OH-Radikale reagieren mit der organischen Substanz im Wasser, was zur Oxidation in CO2 (Kohlendioxid) und H2O (Wasser) f\u00fchrt und somit eine effektive Entfernung von TOC bewirkt.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" width=\"768\" height=\"474\" src=\"https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/uv-system-toc.jpg\" alt=\"TOC ULTRAAQUA UV System\" class=\"wp-image-6037\" srcset=\"https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/uv-system-toc.jpg 768w, https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/uv-system-toc-300x185.jpg 300w, https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/uv-system-toc-590x364.jpg 590w, https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/uv-system-toc-185x114.jpg 185w\" sizes=\"(max-width: 768px) 100vw, 768px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Diese UV-TOC-Reaktoren sind durch einen kombinierten chemischen Prozess und CFD-Modellierungsansatz optimiert und erreichen branchenf\u00fchrende Standards. Sehen Sie sich die <a href=\"https:\/\/ultraaqua.com\/de\/produkt\/ultratox-serie\/\">TOC-UV-Systemserie<\/a> hier an.<\/p>\n\n\n\n<p>F\u00fcr zus\u00e4tzliche Effizienzsteigerung k\u00f6nnen die ULTRAAQUA UV TOC-Systeme mit der Zugabe anderer Oxidationsmittel wie Wasserstoffperoxid und Ozon kombiniert werden.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">TOC-Entfernungsfall in der Wasseraufbereitung<\/h3>\n\n\n\n<p>Im Rahmen eines F&amp;E-Projekts zur Herstellung von ultrapurem Wasser aus Leitungswasser hat ULTRAAQUA eine komplette Wasseraufbereitungsanlage f\u00fcr die Produktion von hochreinem Wasser f\u00fcr ein kleines Pharmaunternehmen in D\u00e4nemark gebaut.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Die Konstruktionsparameter sind wie folgt:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Durchflussrate: 0,5 m\u00b3\/h<\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/ultraaqua.com\/de\/blog\/uv-transmissionsrate\/\">UVT<\/a>: >98%<\/li>\n\n\n\n<li>Eingang TOC: 200-800 \u00b5g\/L<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Die vorgegebenen Anforderungen bestehen darin, den TOC unter 500 \u00b5g\/L zu halten, gem\u00e4\u00df der US Pharmacopeia.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Die Wasseraufbereitungsanlage umfasst Enth\u00e4rtung, Umkehrosmose, ein kleines neues TOC-System sowie Mischbett-Ionenaustausch. Das TOC-UV-System ist in einem Umlaufkreislauf installiert, in dem das Wasser kontinuierlich aus einem Puffertank durch das UV-System zu den Verbrauchsstellen im Produkt und zur\u00fcck zum Tank zirkuliert. Die TOC-Einheit liefert eine 185-nm-Dosis von 10 mJ\/cm\u00b2 mit einer TOC-Entfernung pro Durchlauf von etwa 20%.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img decoding=\"async\" width=\"624\" height=\"381\" src=\"https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/misc\/ultraaqua-toc-system-jpg.webp\" alt=\"\" class=\"wp-image-18543\" srcset=\"https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/misc\/ultraaqua-toc-system-jpg.webp 624w, https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/misc\/ultraaqua-toc-system-300x183.webp 300w, https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/misc\/ultraaqua-toc-system-590x360.webp 590w, https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/misc\/ultraaqua-toc-system-185x113.webp 185w\" sizes=\"(max-width: 624px) 100vw, 624px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">MR1-50SS-TOC UV System<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Mehrere TOC-Abbauversuche wurden mit Online-TOC-\u00dcberwachung unter Verwendung der UV\/Persulfat-Technik durchgef\u00fchrt, wobei der R\u00fcckgang des TOC im Puffertank gemessen wurde. Um den beobachteten Abbau zu verstehen, wurde ein umfassendes TOC-Abbaumodell in COMSOL Multiphysics erstellt, bei dem das System als zwei Kompartimente modelliert wird: Der Abbau in der TOC-UV-Einheit wird in einem Kompartment beschrieben, und die Verd\u00fcnnung im Tank in einem anderen, wobei das Wasser zwischen den beiden Kompartimenten zirkuliert.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Sie k\u00f6nnen sich auch diesen TOC-Reduktionsfall ansehen, der f\u00fcr eine Halbleiterfabrik in Israel durchgef\u00fchrt wurde.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Wie man den gew\u00fcnschten TOC-Reduktionsgrad erreicht<\/h2>\n\n\n\n<p>Durch die Messung des organischen Gesamtkohlenstoffs in einer bestimmten Wasserprobe und den Vergleich mit dem gew\u00fcnschten TOC-Verbesserungsgrad k\u00f6nnen wir das optimale UV-System finden, um den gew\u00fcnschten TOC-Reduktionsgrad zu erreichen.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Versand der TOC-Wasserprobe an das ULTRAAQUA-Labor<\/h3>\n\n\n\n<p>Zun\u00e4chst ben\u00f6tigen wir eine TOC-Wasserprobe, die von unseren Labortechnikern analysiert wird. Die Wasserprobe wird w\u00e4hrend des gesamten Testprozesses sorgf\u00e4ltig von unseren Spezialisten behandelt.<\/p>\n\n\n\n<p>Wenn Kunststoffbeh\u00e4lter f\u00fcr den Versand verwendet werden, sollten diese aus HDPE (High Density Polyethylen) bestehen und w\u00e4hrend der Lagerung und des Transports m\u00f6glichst k\u00fchl gehalten werden. Wir empfehlen au\u00dferdem, vor dem Versand eine TOC-Analyse der entnommenen Wasserprobe durchzuf\u00fchren, um etwaige \u00c4nderungen vor dem Labortest zu bewerten.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"667\" src=\"https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/ultraaqua-laboratory.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-11436\" srcset=\"https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/ultraaqua-laboratory.jpg 1000w, https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/ultraaqua-laboratory-300x200.jpg 300w, https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/ultraaqua-laboratory-590x394.jpg 590w, https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/ultraaqua-laboratory-185x123.jpg 185w\" sizes=\"(max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Die analytischen Methoden zur TOC-Analyse<\/h3>\n\n\n\n<p>In unserem Labor verwenden wir zwei verschiedene Analyseger\u00e4te zur Messung des Gesamtkohlenstoffs in den Wasserproben. Diese basieren auf den folgenden Prinzipien:<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Ger\u00e4t #1<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Das erste Ger\u00e4t basiert auf der nasschemischen UV-Persulfat-Oxidation mit Leitf\u00e4higkeitsdetektion. Die nasschemische Oxidation mit UV-Licht und Persulfat wird insbesondere bei gereinigtem Wasser und Anwendungen mit ultrapurem Wasser verwendet und ist weit verbreitet und als &#8222;Standard&#8220; anerkannt. Organischer Kohlenstoff wird in Anwesenheit von UV-Licht durch Persulfat zu CO2 oxidiert, wobei OH-Radikale gebildet werden.<\/p>\n\n\n\n<p>Das erzeugte CO2 wird durch eine Membran, die den spezifischen Durchtritt von CO2 erm\u00f6glicht, von der Fl\u00fcssigkeit getrennt und in hochreines Wasser \u00fcberf\u00fchrt, wo eine \u00c4nderung der Leitf\u00e4higkeit gemessen und mit dem durch die Membran tretenden CO2 korreliert wird. Die chemische UV-Persulfat-Oxidationsmethode bietet eine relativ wartungsarme, hochsensible Methode f\u00fcr eine Vielzahl von Anwendungen aufgrund des gro\u00dfen Betriebsbereichs von weniger als 1 Teil pro Milliarde (ppb) bis zu mehr als 100 Teilen pro Million (ppm) mit hoher Genauigkeit.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Ger\u00e4t #2<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Das zweite Ger\u00e4t basiert auf thermischer Zersetzung mit NDIR-Detektion. Bei der TOC-Messung mittels thermischer Zersetzung wird die organische Substanz bei sehr hohen Temperaturen (650-950\u00b0C) und unter Verwendung eines Katalysators zu Kohlendioxid oxidiert. Auf diese Weise werden auch ungel\u00f6ste Komponenten (Schwebstoffe oder Abrieb) vollst\u00e4ndig zersetzt.<\/p>\n\n\n\n<p>Dies ist eine g\u00e4ngige Methode, insbesondere bei hoher TOC-Belastung (z. B. kommunales Abwasser). Die Detektion erfolgt mittels eines nichtdispersiven Infrarotdetektors, wobei das erzeugte CO2 durch ein CO2-freies Tr\u00e4gergas in den Detektor geleitet wird.<\/p>\n\n\n\n<p>Wenn Sie mehr dar\u00fcber erfahren m\u00f6chten, wie wir bei der TOC-Entfernung helfen k\u00f6nnen, wenden Sie sich gerne an unsere Vertriebsingenieure unter&nbsp;<a href=\"mailto:sales@ultraaqua.com\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">sales@ultraaqua.com<\/a> &#8211; oder nutzen Sie das untenstehende Kontaktformular.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>TOC ist die Abk\u00fcrzung f\u00fcr Total Organic Carbon (Gesamter organischer Kohlenstoff), der sich im Bereich der Wasseraufbereitung auf die gesamte Menge an organischem Kohlenstoff im Wasser bezieht. 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